小型分离轮式马铃薯挖掘机的设计

本文通过对甘肃省地理环境、马铃薯种植模式和小型马铃薯挖掘机存在的问题进行分析,得出甘肃省马铃薯种植地块小、坡地多、川地少、机械化作业程度低。长期以来,各地马铃薯生产大部分以人蓄力为主,机收面积的比例非常小,只有2.67万hm2,仅占甘肃省马铃薯播种面积的5%。现有的马铃薯挖掘机种类多,但大多数不适合小地块和水平梯田的作业,严重制约了甘肃省马铃薯产业的发展。 因此,为满足马铃薯产业发展的需要,在综合考虑甘肃省马铃薯种植模式、现有手扶拖拉机拥有量(2008年甘肃省拥有手扶拖拉机153628台)、马铃薯挖掘机存在的缺点和借鉴国外马铃薯挖掘机优点的基础上,研制了一种与手扶拖拉机配套的适合甘肃省旱作农业区垄作马铃薯种植模式的马铃薯挖掘机。主要在以下几个方面进行了较为深入的研究: (1)根据马铃薯挖掘机的设计要求,确定了挖掘机的功能和整机结构方案; (2)通过对挖掘铲的种类、功能以及现有挖掘铲性能的分析,设计了一种栅条式挖掘铲; (3)在综合考虑现有分离装置的种类、功能和优缺点的基础上,设计了一种分离轮式分离装置;通过理论分析和计算确定了关键参数:分离轮直径为270mm,分离弹指长度为80mm; (4)结合机组作业时分离轮的转速、拖拉机动力输出轴的位置及转速,确定了动力传动方案,并对其关键部件进行了详细的设计和理论计算; (5)在PRO/E中建立样机的三维实体模型,并将其转化成二维图形,进行样机试制; (6)采用正交试验设计方法,对影响样机的明薯率、伤薯率的主要因素(分离轮转速、挖掘铲长度、铲轴与分离轮轴之间的纵向距离)进行试验研究,得出最优的作业参数是:分离轮转速140r/min、挖掘铲长度480mm、铲轴与分离轮轴之间的纵向距离为300mm。